L'épuration des eaux usées domestiques

<

L'épuration des eaux usées domestiques par les plantes on zones Sahariennes;

Cas de la station pilote du vieux Ksar de Temacine ; Touggourt (Algérie)

HAFOUDA Lamine*

Dr. Mark Nelson, Florence Cattin*
* Institut National De La Recherche Agronomique De L'Algérie ; Station Expérimentale De Touggourt (hafoudalamine@yahoo.fr)
** Division Wastewater Gardens International USA (nelson@biospheres.com, fc@internationalsolutions.org)

1- Résumé
L'urbanisation et l'évolution des modes de vie des populations, rendent les volumes des eaux usées rejetées dans la nature de plus en plus importants.
La création des stations et des unités d'épuration des eaux usées autour des principales concentrations urbaines et rurales, est devenue impérative comme des mesures de prévention et de réduction des risques de la pollution de l'environnement.
Divers systèmes d'épuration des eaux usées sont présents dans le monde, à chacun ses particularités techniques et ses conditions financières.
L'épuration des eaux usées au moyen de ces techniques est une opération coûteuse, soulève un certain nombre de questions et de contraintes auxquelles on doit répondre avant d'entreprendre des opérations extensives de construction des stations dont l'intérêt social, technique et économique doit être mis en évidence.
L'état des lieux en Algérie montre que les stations à boues activées représentent le 100% des stations d'épuration des eaux usées, ces stations sont à l'origine presque toutes en arrêt à cause des problèmes techniques et de fonctionnement.
Les techniques d'épuration des eaux usées par les plantes ont été introduites en Afrique depuis bientôt environ 30 ans, mais ces technologies rustiques n'ont pas encore trouvé leur place dans les concepts d'assainissement et de traitement des eaux usées en Algérie.
Les travaux de mémoires et thèses montrent de bons résultats d'épuration des eaux par les plantes, mais aucune station n'a encore réellement fonctionné à grande échelle, pour des différentes raisons; entre outre l'absence d'informations sur le rendement épuratoire de ce type de stations.
L'expérience unique de traitement des eaux usées par les plantes en Algérie est celle du vieux ksar de Temacine (Ouargla) où elle montre que le rendement épuratoire actuelle est acceptable et que les installations, le fonctionnement et la maintenance sont moins coûteux et plus bénéfique pour l'environnement.
Pour un développent durable de cette technique d'épuration et pour une valorisation justifier des eaux usées épurées en domaine de l'agriculture saharienne, nous essaierons à travers cette communication d'apporter des éléments de réponse à certaines questions relatives au traitement des eaux usées domestiques par cette technique
Mot clés : Eau usée domestique - Epuration - Plantes – Sahara Algérienne

2- Introduction
C'est en 2004, à l'issue d'une rencontre pluridisciplinaire et multiculturelle organisé par Monsieur le Cheikh de la Zaouia Tidjania de Témacine et l'Association SHAMS afin d'envisager les conditions d'un développement et d'un avenir durable des Oasis Saharienne, que le bureau d'étude Américain a reçu des autorités locales de Témacie une première demande de devis pour un système pilote de traitement des eaux usées par les plantes (système WWG). Suite à plusieurs échanges avec les chercheurs de l'INRAA, le Ministère des ressources en Eaux, Direction de l'Assainissement et de a protection de l'Environnement (MRE/DAPE) et des services administratives et technique de la commune de Témacine. Le bureau d'étude WWG fut retenu par le MRE/DAPE pour l'étude et la réalisation d'une unité pilote, traitant 15 m3/jour d'eaux usées d'origine résidentielles, en bordure de Vieux Ksar de Témacine.
La réalisation de l'unité est prise en charge par la Commune de Témacine, par contre les frais logistiques des bureaux d'étude WWG pour le suivre sur place des travaux de réalisation de l'unité on été prisent par la Coopération Technique Belge (CTB).
En avril 2008 une offre est établie en réponse à une sollicitation du Ministère des Ressources en Eau à la Station Expérimental de l'INRAA de Sidi Mahdi Touggourt, en vue de prendre en charge l'ensemble des aspects agronomiques de l'unité pilote du vieux Ksar de Témacine sur une période de deux ans.
L'objectif de ce travail est de réunir toutes les conditions agronomiques garantissant un développement optimal des végétaux et un contrôle de la qualité de l'eau et des produits issus du bassin de traitement
3- Présentation du système WWG
Les Jardins d'Epuration des Eaux Usées furent développés au sein de l'expérience la plus importante au monde d'écosystèmes fermés Biosphère 2, par Dr. Mark Nelson, conjointement avec des scientifiques de la NASA. Le système fut ensuite affiné par la Planetary Coral Reef Foundation (PCRF) conjointement avec l'Institute of Ecotechnics et sous la direction de l'éminent spécialiste de l'Ecologie des Systèmes, le Professeur H.T. Odum du Centre for Wetlands de l'Université de Floride.

4- Technique du traitement des eaux usées par le système WWG
Un bassin WWG appeler scientifiquement zone humide artificielle (ZHA) est une écotechnologie qui reproduit les conditions des zones humide naturelles (ZHN).
Le traitement primaire des eaux usées par ce système est assuré par une fosse septique (rétention des particules grossières).
Le traitement secondaire est assuré par un bassin WWG, imperméabilisé, rempli de gravier et planté par des plantes pouvant vivr en milieu saturé d'eau.
L'eau évacuée du bassin WWG est dirigée vers des tranchées de drainage pouvant servir à alimenter une zone verte additionnelle dont les plantes bénéficient également des nutriments toujours présents dans l'eau.
5- Niveaux d'épuration de l'eau par le système WWG

6- Présentation de l'unité pilote de traitement des eaux usées du Vieux Ksar de Témacine
La WWG de Témacine est dimensionnée pour traiter 15 m3 d'eaux grise fécales par jour, correspondant à la production de 100 personnes à raison de 150 L/personne/jour.
La surface totale du bassin de traitement est de 400 m2, le niveau de gravier dans le bassin est de 0,70 cm rempli par de l'eau de tel manière que le niveau supérieur de l'eau soit de 10-15 cm au dessous du gravier.
Le bassin WWG de Témacine comporte environ 941 plantes reconnues pour leurs capacités à vivre dans un milieu saturé d'eau : Laurier rose, Hibiscus, Cana, Papyrus, Grenadier, Jonc.

7- Résultats d'épuration de l'eau usée par le système WWG du vieux Ksar de Témacine

8- Performances épuratoires du WWG du vieux Ksar
Les performances épuratoire du système depuis sa mise en service (Avril 2008) a ce jour sont globalement bonnes et se situent au-delà de 80% pour la plupart des paramètres considérés, en effet les taux moyenne de rabattement calculé soit de l'ordre de 83,872 % (DBO5), 83.87% (DCO), 95.528% (MES). Le Système à éliminé faiblement les ions phosphates (25.67) , les ammonium (16.314) et une réduction très importante en coliformes totaux.
Ces performances sont dans l'ensemble proche aux gammes des performances exigées par la législation Algérienne et peuvent être amélioré après un bon développent et une bonne couverture du bassin par les plantes
9- Conclusion
La station pilote d'épuration des eaux usées par les plantes du vieux ksar de Témacine reçoit actuellement la charge polluante de 100 habitant (15 m3/j) en écoulement continu, globalement les faibles coûts de réalisation et la simplicité d'entretien du WWG sont les plus grand avantage du système, ces coût restent liée aux travaux de a maçonnerie (fosse septique, bassin de traitement, boîtier de contrôle), remplissage du bassin par le substrat (gravir) et la mise en place du matériel végétal. Ces coûts peuvent êtres minimisés par l'utilisation d'une fosse septique pré fabriquer et une étanchéité du bassin par la pose d'un géomombrane au lieu du béton armé.
Le système ne nécessite aucun entretien régulier. Les seules opérations d'entretien résident dans la taille des plantes et la vidange de la fosse septique.
En moyenne, un simple employé passera 3 heures par semaine sur la station pour la taille des plantes et le ramassage des débris des végétaux.
Dans ce système la consommation d'électricité, l'utilisation des pompes et des produits chimique sont nuls.
Ce système a jusqu ici montré des performances épuratoires globalement satisfaisante : ont certainement joué un rôle important dans le chois de cette technologie comme meilleure solution pour le traitement des effluents domestique décentralisé des agglomérations ‘(villes, villages, écoles…….).
Il est donc utile de:
1. sensibiliser d'avantage les populations et des décideurs politiques sur les problèmes environnementaux liés aux eaux usées.
Encourager la recherche scientifique et sociologique dans ce procédé de traitement des eaux usée.